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表面处理建功,JX金属全球首推可激光熔化3D打印新型铜粉

11月12日,JX日本矿业金属株式会社(JX金属)宣布通过独特的表面处理工艺,开发出可通过激光粉末床(L-PBF)打印的铜粉,打印的高密度部件导热和导热性能与纯铜相当。

大多数金属和合金可以使用普通的SLM方法进行3D打印,纯铜的特殊之处在于对红外激光的反射率超过90%,所以能量几乎无法进入材料内部使之受热熔化。业内对于铜的3D打印选择了很多不同方法,比如用波长为515nm的绿色激光替代常用波长约1μm的红外激光作为3D打印能源;还比如间接的粉末挤出打印路线——即生坯打印+烧结的方法。但是上述方法也存在一些局限,比如绿色激光输出功率低,可处理的材料厚度和打印速度不足;生坯打印+烧结的间接方法显然工序更长,工艺控制要求更高,生产效率更低。此外,JX金属表示,当使用铜合金粉末作为纯铜粉末的替代品时,即使在成型后进行热处理以提高导电率,其导电率也仅为纯铜的90%或更低。

本次JX金属联合由牛津大学团队成立的金属3D打印初创公司Alloyed,共同开发的新型铜粉经过了独特的表面处理,以提高可打印性,并使用L-PBF金属3D打印机常见的400W或500W近红外激光来创建高密度打印件。使用该开发产品时,成型后无需进行热处理,与使用铜合金粉末时相比,简化了工艺,有助于提高生产率。

此外,在EBM(电子束熔炼)法打印中,这种进行表面处理的铜粉显著抑制了临时烧结并提高了建模的自由度,表面处理提供的氧化抑制效果,也抑制了阻碍建模的氧浓度的增加。

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